[发明专利]半导体激光器的芯片贴片系统及贴片方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体激光器的制造技术，具体是一种半导体激光器的芯片贴片系统及贴片方法。

背景技术

传统的半导体激光器制造中，芯片的贴片工艺都是采用导电胶用镊子在显微镜下贴片，这样贴片精度都在几十微米的范围而且芯片的散热也很不好。目前的高精度的贴片机设备都是国外的，如美国的West·Bond、英国的CAMMAX等。这些全自动设备的贴片精度可以控制在±1um，但价格昂贵，增加了设备成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种设备成本低、制造工艺简单、贴片精度高的半导体激光器的芯片贴片系统及贴片方法。

本发明的半导体激光器的芯片贴片系统包括有能够对热沉和焊料进行加热的加热台、能够安置热沉的物料台、能够在加热台和物料台之间移动的显微镜、能够吸取或释放物料的真空吸头、能够通过管道向物料吹送氮气的氮气保护装置。

本发明的半导体激光器的芯片贴片方法是在上述系统中进行贴片操作，具体步骤为：

a.用镊子将AL/N热沉放在物料台上，然后将AL/N热沉放焊料片的位置调整到显微镜刻度的十字中心；打开真空吸头将金锡焊料片吸放在AL/N热沉十字中心的位置上；用真空吸头将芯片吸起放在金锡焊料片上； 

b.用真空吸头将整个AL/N热沉吸起放在加热台中进行加热，设定温度为金锡焊料的熔点温度；在显微镜下观察，待焊料完全溶化后轻轻用真空吸头压芯片上表面，使芯片与热沉贴合平整；打开氮气保护装置，让氮气吹向加热台中使焊料快速冷却，然后用真空吸头将AL/N热沉从加热台中吸出放在物料台上；          

c. 将钨铜热沉放在物料台上，然后将钨铜热沉放焊料片的位置调整到显微镜刻度的十字中心；打开真空吸头将锡银铜焊料片吸放在钨铜热沉十字中心的位置上；用真空吸头将步骤b中带有芯片的AL/N热沉吸起放在锡银铜焊料片上；

d. 用真空吸头将整个钨铜热沉吸起放在加热台中进行加热，设定加热台温度为锡银铜焊料的熔点温度；在显微镜下观察，待焊料完全溶化后轻轻用真空吸头压芯片上表面，使AL/N热沉与钨铜热沉贴合平整；打开氮气保护装置，让氮气吹向加热台中使焊料快速冷却，然后用真空吸头将整个热沉从加热台中吸出，完成贴片。

本发明的系统及方法可以使半导体激光器的芯片贴片精度控制在±3um范围，与国外专用自动化设备达到同一水平，并且改善了芯片的散热；同时其整修系统设备构成简单、成本低。

附图说明

图1是本发明的系统原理图。

具体实施方式

如图所示，该半导体激光器的芯片贴片系统包括有能够对热沉和焊料进行加热的加热台1、能够安置热沉的物料台2、能够在加热台和物料台之间移动的30倍显微镜3、能够吸取或释放物料的真空吸头4、能够通过管道向物料吹送氮气的氮气保护装置5。

利用上述系统中进行贴片的操作步骤为：

a.用镊子将AL/N热沉放在物料台上，然后将AL/N热沉放焊料片的位置调整到显微镜刻度的十字中心；打开真空吸头将金锡焊料片吸放在AL/N热沉十字中心的位置上；用真空吸头将芯片吸起放在金锡焊料片上； 

b.用真空吸头将整个AL/N热沉吸起放在加热台中进行加热，设定温度330℃（金锡焊料的熔点温度）；在显微镜下观察，待焊料完全溶化后轻轻用真空吸头压芯片上表面，使芯片与热沉贴合平整；打开氮气保护装置，让氮气吹向加热台中使焊料快速冷却，然后用真空吸头将AL/N热沉从加热台中吸出放在物料台上；          

c. 将钨铜热沉放在物料台上，然后将钨铜热沉放焊料片的位置调整到显微镜刻度的十字中心；打开真空吸头将锡银铜焊料片吸放在钨铜热沉十字中心的位置上；用真空吸头将步骤b中带有芯片的AL/N热沉吸起放在锡银铜焊料片上；

d. 用真空吸头将整个钨铜热沉吸起放在加热台中进行加热，设定加热台温度为220℃（锡银铜焊料的熔点温度）；在显微镜下观察，待焊料完全溶化后轻轻用真空吸头压芯片上表面，使AL/N热沉与钨铜热沉贴合平整；打开氮气保护装置，让氮气吹向加热台中使焊料快速冷却，然后用真空吸头将整个热沉从加热台中吸出，完成贴片。